(57)【要約】【課題】  架台内部の半導体の静電気による破壊を防ぎ、高い信頼性を実現するＸ線ＣＴ装置を提供する。【解決手段】  Ｘ線照射部２１及びＸ線検出部２２を内蔵する回転体１１と、回転体１１を内部空間Ｓに収容すると共に回転可能に支持する固定架台１２とを備えたＸ線ＣＴ装置１であって、固定架台１２に設けられた、外側から内部空間Ｓに通ずる通風孔１３と、固定架台１２に設けられた、内部空間Ｓの換気を行うためのファン１４と、通風孔１３の近傍に設けられた、内部空間Ｓ内の静電気を除去するためのイオン発生部１０１とを備えた。【選択図】      図１
2007082800.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線発生部及びＸ線検出部を内蔵する回転体と、
前記回転体を内部空間に収容すると共に回転可能に支持する固定架台とを備えたＸ線ＣＴ装置であって、
前記固定架台に設けられた、外側から前記内部空間に通ずる通風孔と、
前記固定架台に設けられた、内部空間の換気を行うためのファンと、
前記通風孔の近傍に設けられた、前記内部空間内の静電気を除去するためのイオン発生部とを備えたことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項２】
前記内部空間は、少なくとも前記回転体と、その回転体に対向し、固定架台に固定設置された固定体との間に形成された空間を含むことを特徴とする請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項３】
前記固定架台内の帯電状態を検出する帯電検出部と、
その帯電検出部によって検出された前記固定架台内の帯電状態に関する情報を受けて、該情報が所定値になるように前記イオン発生部を制御するイオン制御部とが更に設けられたことを特徴とする請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項４】
前記イオン制御部は、前記回転体が停止しているときに前記イオン発生部を作動させることを特徴とする請求項３に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項５】
Ｘ線発生部及びＸ線検出部を内蔵する回転体と、
前記回転体を内部空間に収容すると共に回転可能に支持する固定架台とを備えたＸ線ＣＴ装置であって、
前記Ｘ線検出器で収集したデータを前記固定架台に設けられた機器に伝送するための通信部と、
前記通信部の静電気を除去するためのイオンを含む空気を発生するイオン発生部とを備えたことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線ＣＴ装置に関するもので、特に、Ｘ線ＣＴ装置の架台内部に帯電する静電気を除去し、前記架台内部に実装される半導体などの電気部品の静電破壊を防止するものである。
【背景技術】
【０００２】
回転体と固定体との間で空間を伝搬する光ビームとしてデータを伝送する光伝送装置は、ケーブルを使用しないために回転体が制約を受けることなく１８０°回転をすることができ、またスリップリングを用いた伝送装置のように機械的接触部分を必要としないことから、信頼性が高いという利点を有する。
【０００３】
このような回転体・固定体間光伝送装置は、例えば医療画像診断機器の一つであるＸ線ＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置などに利用されている。すなわち、Ｘ線ＣＴ装置は回転体と固定体を有し、両者は共に空洞を有し、この空洞内に被検体（人体）が入れるようになっている。回転体にはＸ線管及びＸ線検出器が設けられており、回転体が回転しながらＸ線管から被検体に向けてＸ線が照射されることにより、例えば螺旋状に走査が行われる。被検体を透過したＸ線がＸ線検出器で検出されて電気信号として取り出され、この信号がディジタル化された後、発光素子で光ビームに変換されて固定体側に伝送される。固定体側に伝送された光ビームは受光素子で受光され、電気信号として得られたディジタルデータに画像処理が施されることによって、被検体の断層画像情報が取得される。
【０００４】
回転体・固定体間光伝送装置に使われる各部品について具体的に説明すると、発光素子としては発光ダイオード（ＬＥＤ）やレーザダイオード(ＬＤ)が使用可能とされ、例えば、百Ｍｂｐｓを越すような大容量・高速伝送を行う場合は、通常ＬＤを使うことが多い。受光素子には、一般にフォトダイオード（ＰＤ）が使われる。
【０００５】
従来のＸ線ＣＴ装置では、これら以外にも半導体素子が多数使用されており、静電気によってこれらの半導体素子が破壊されることを防ぐため、構成される各ユニットを接地線で接続したり、Ｘ線ＣＴ装置の筺体を通してアース端子に落とすなどして静電気をアースから逃がして、架台内部における帯電を防止する構造が採用されていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、Ｘ線ＣＴ装置が設置されるスキャンルームは、エアーコンディショナー等で温度管理はされているが、乾燥した状態になることもあり、そうなると、静電気が非常に発生しやすい状態になる。
【０００７】
従って、乾燥した状態でのスキャンルームにおいては、Ｘ線ＣＴ装置の架台内部が回転して、半導体表面などに、静電気が帯電しやすい構造になっており、アースからの静電気除去だけでは不充分であった。
【０００８】
Ｘ線ＣＴ装置に搭載される半導体の中でも、特に、前述した発光素子に使用されるレーザダイオード（ＬＤ）は静電気に弱く、静電気によって破壊されるとシステムダウンに陥ってしまう。Ｘ線ＣＴ装置を生産する工場において部品レベルでの静電気対策は細心の注意を払って管理されていたとしても、Ｘ線ＣＴ装置が出荷された後の使用環境はさまざまである。
【０００９】
また、被検者を載置する寝台に関しても、マットやシートなどの摩擦で静電気が非常に帯電しやすい状況にあった。寝台はＸ線ＣＴ装置の架台内部に挿入されるので、架台についてだけでなく、寝台についても帯電対策を講じる必要があった。
【００１０】
本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、架台内部の半導体の静電気による破壊を防ぎ、高い信頼性を実現するＸ線ＣＴ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するための、請求項１記載の発明に係るＸ線ＣＴ装置は、Ｘ線発生部及びＸ線検出部を内蔵する回転体と、前記回転体を内部空間に収容すると共に回転可能に支持する固定架台とを備えたＸ線ＣＴ装置であって、前記固定架台に設けられた、外側から前記内部空間に通ずる通風孔と、前記固定架台に設けられた、内部空間の換気を行うためのファンと、前記通風孔の近傍に設けられた、前記内部空間内の静電気を除去するためのイオン発生部とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
このように、前記内部空間に外気を取り込む前記通風孔と、その通風孔から外気を取り入れ、内部空間の換気を行う前記ファンとを備えることによって前記内部空間に外気の流路が形成され、かつ、静電気に除電するイオン発生部が前記通風孔の近傍に設けられたことにより、前記流路を利用して、効率よく前記内部空間内の静電気を取り除くことができる。
【００１３】
上記課題を解決するための、請求項２記載の発明に係るＸ線ＣＴ装置は、請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置において、前記内部空間は、少なくとも前記回転体と、その回転体に対向し、固定架台に固定設置された固定体との間に形成された空間を含むことを特徴とする。
【００１４】
上記課題を解決するための、請求項３記載の発明に係るＸ線ＣＴ装置は、請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置において、前記固定架台内の帯電状態を検出する帯電検出部と、その帯電検出部によって検出された前記固定架台内の帯電状態に関する情報を受けて、該情報が所定値になるように前記イオン発生部を制御するイオン制御部とが更に設けられたことを特徴とする。
【００１５】
上記課題を解決するための、請求項４記載の発明に係るＸ線ＣＴ装置は、請求項３に記載のＸ線ＣＴ装置において、前記イオン制御部は、前記回転体が停止しているときに前記イオン発生部を作動させることを特徴とする。
【００１６】
上記課題を解決するための、請求項５記載の発明に係るＸ線ＣＴ装置は、Ｘ線発生部及びＸ線検出部を内蔵する回転体と、前記回転体を内部空間に収容すると共に回転可能に支持する固定架台とを備えたＸ線ＣＴ装置であって、前記Ｘ線検出器で収集したデータを前記固定架台に設けられた機器に伝送するための通信部と、前記通信部の静電気を除去するためのイオンを含む空気を発生するイオン発生部とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、Ｘ線ＣＴ装置を設置した使用環境でも電気部品、特に架台内部に設置された半導体素子、例えば、レーザダイオード（ＬＤ）を静電気破壊から守ることができる。
【００１８】
また、静電気破壊に起因するＸ線ＣＴ装置の故障を防ぐことができるため、Ｘ線ＣＴ装置の信頼性も向上する。
【００１９】
イオン発生部（除電器）の制御系統の電源をＸ線ＣＴ装置本体と別電源とすることで、Ｘ線ＣＴ装置が非通電状態である場合でも、その架台内部の帯電状態をモニタし、常時、Ｘ線ＣＴ装置の架台内部を除電することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態につき、図面を参照して説明する。なお、以下の説明において、略同一の機能及び構成を有する構成要素については、同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行う。
【００２１】
図１は、本発明に係るＸ線ＣＴ装置の一実施形態における構成を示すブロック図である。図１に示すように、本実施形態のＸ線ＣＴ装置１は、寝台１５上に載置された被検体Ｐに対してＸ線を照射するＸ線管などのＸ線照射部２１と、Ｘ線照射部２１に対して対向配置され、被検体Ｐを通してＸ線発生部２１からのＸ線を検出するＸ線検出部２２とを内蔵し、寝台１５上に載置された被検体Ｐの体軸方向を中心として回転可能にＸ線発生部２１とＸ線検出部２２とを円環状に構成した回転体１１と、その回転体１１を収容し、回転可能に支持する固定架台１２と、その固定架台１２と回転体１１との間に形成された内部空間Ｓと、その内部空間Ｓに連通され、固定架台１２の下部に設けられることによって、外部から空気を取り入れ、内部空間Ｓに流入させる通風孔１３と、内部空間Ｓに連通され、固定架台１２の上部に設けられることによって、内部空間Ｓ内の空気を外部へ吐き出すファン１４とを有している。
【００２２】
ここで、本実施形態では、固定架台１２は、回転体１１に対向し、空洞部分を回転体１１とほぼ等しくした円環状をなす固定体１２ａと、その固定体を固定する架台とによって構成される。従って、内部空間Ｓは、回転体１１の周縁部に形成された間隙だけではなく、回転体１１と固定体１２ａとの間の間隙をも含む。
【００２３】
（情報通信系）
また、「情報通信系」として、回転体１１には、Ｘ線検出部２２で得られた投影データを収集するデータ収集部２３と、データ収集部によって収集された投影データを送信する通信手段２４ａが設けられ、一方、固定架台１２には、通信手段２４ａから送信された投影データを受信する通信手段２４ｂが設けられている。これらの通信手段２４ａ，２４ｂは、前述した内部空間Ｓ内に位置されることになる。これら通信手段２４ａ，２４ｂが本請求項にいう通信部である。
【００２４】
なお、本実施形態では、回転体１１が回転中であっても、回転停止中であっても、ファン１４は駆動しており、通風孔１３から空気が流入し、内部空間Ｓを流れてその空気を上部から吐き出している。これにより、内部空間Ｓの冷却がなされる。さらに、前記空気の流れは、後述するイオン発生部１０１から発せられるイオンを含んで内部空間Ｓを流れてファン１４によって上部から吐き出される。このとき、空気に含まれるイオンは、回転体１１及び固定体１２ａに接触してそれらに帯電した静電気を除去する。従って、内部空間Ｓに位置する通信手段２４ａ，２４ｂなどを構成する半導体素子（例えば、レーザダイオード（ＬＤ））及びＸ線検出部２２やデータ収集部２３を構成する半導体素子などを静電破壊から守ることができる。
【００２５】
ここで、回転体１１及び固定体１２ａの構成について図面を参照して説明する。図２は、本発明に係るＸ線ＣＴ装置の一実施形態における回転体１１及び固定体１２ａの構成を示す正面図及び側面図である。図２に示すように、本実施形態の回転体１１は、架台（固定架台）１２に固定され、円環状をなす固定体１２ａよりもやや小さな円環状をなし、固定体１２ａと回転体１１とは所定の間隙（内部空間Ｓ）をもって対向配置される。
【００２６】
回転体１１における固定体１２ａ対向面には、内蔵されるデータ収集部２３（図示せず）から受信した投影データを送信するための通信手段２４ａとして、発光素子（例えば、レーザダイオード(ＬＤ)）が当該面外縁側に円環状に複数配設され、固定体１２ａにおける回転体１１対向面には、通信手段２４ａから受信した投影データを受信するための通信手段（受光素子）２４ｂとして、受光素子（例えば、フォトダイオード）が当該面内縁側に１つ設置されている。
【００２７】
（画像処理系）
また、固定架台１２には「画像処理系」として、通信手段２４ｂを経て受信した投影データの画像処理を行う画像処理部３１と、回転体１１の回転駆動を行う回転駆動部３２と、Ｘ線発生部２１に対してスキャン制御を行うと共に、回転駆動部３２の制御を行うスキャン制御部３３と、画像処理部３１及びスキャン制御部３３を制御する統括制御部３４と、その統括制御部３４によって画像処理部３１で処理された医用画像を表示するための表示部３５とが設けられている。
【００２８】
（イオン発生系）
さらに、本実施形態のＸ線ＣＴ装置１の固定架台１２には、その特徴部分である「イオン発生系」として、通風孔１３の近傍に設けられ、内部空間Ｓ内の静電気を除去するためのイオンをコロナ放電により発生するイオン発生部１０１と、内部空間Ｓ内に設けられ、該内部空間Ｓ内の帯電状態を検出する帯電検出部１０２と、回転駆動部３２によって駆動される回転体１２の回転状態を検出する回転状態検出部１０３と、帯電検出部１０２から得られた情報に基づいて、前記回転体１１が停止しているときにイオン発生部１０１に対してイオンの発生量の制御を行うイオン制御部１０４と、イオン制御部１０４及び統括制御部３４に電力を供給する電源部１０５とが設けられている。尚、イオン発生部１０１の制御系統（帯電検出部１０２、イオン制御部１０４）の電源をＸ線ＣＴ装置１本体の電源と別電源としてもよい。
【００２９】
次に、本実施形態の動作について図面を参照して以下に説明する。図３は、本発明に係るＸ線ＣＴ装置の一実施形態における動作を示すフローチャートであり、回転体１１が回転停止しているときにイオン制御する例である。まず、本実施形態では、回転駆動部３２が回転体１１を停止させているか否かを回転状態検出部１０３が検知（Ｓ１）し、回転体１１が停止していると検知された場合（Ｓ１−Ｙｅｓ）には、イオン制御部１０４を動作させる。
【００３０】
イオン制御部１０４は、帯電検出部１０２から、内部空間Ｓ内の帯電状態を検出した検出結果を受けて、その検出結果が統括制御部３４から指示された帯電値以下になるようにイオン発生部１０１に指示する（Ｓ２）。
【００３１】
イオン制御部１０４によって、内部空間Ｓ内に所定量のイオン照射が行われた結果、イオン発生部１０１から発せられるイオンを含んだ空気が内部空間Ｓを流れてファン１４によって上部から吐き出される。そして、空気に含まれるイオンは、回転体１１及び固定体１２ａに接触してそれらに帯電した静電気を除去する。従って、内部空間Ｓに位置する通信手段２４ａ，２４ｂなどを構成する半導体素子（例えば、レーザダイオード（ＬＤ））及びＸ線検出部２２やデータ収集部２３を構成する半導体素子などを静電破壊から守ることができる。
【００３２】
図４（ａ），（ｂ）は、本発明に係るＸ線ＣＴ装置の他の実施形態における構成を示す斜視図であり、図４（ａ）は、Ｘ線ＣＴ装置１の固定架台１２に適用した例、図４（ｂ）は、寝台１５に適用した例である。図４（ａ）に示すように、本実施形態は、イオン発生部１０１として、ブロア型の除電器などを採用し、固定架台１２の外周にイオンを含む空気を送り込み、除電するものである。一方、図４（ｂ）に示すように、本実施形態では、寝台１５の被検体Ｐ載置部分に対してイオンが照射され、患者マットの摩擦などによって生じる静電気を除電するようにイオン発生部１０１を寝台１５に配設してもよい。
【００３３】
以上のような構成とすることにより、Ｘ線ＣＴ装置の内部空間に設置された半導体素子、例えば、レーザダイオード（ＬＤ）などの半導体部品を静電気破壊から守ることができる。
【００３４】
また、静電気破壊に起因するＸ線ＣＴ装置の故障を防ぐことができるため、Ｘ線ＣＴ装置の信頼性も向上する。
【００３５】
また、イオン発生部（除電器）の制御系統の電源を、Ｘ線ＣＴ装置本体と別電源とすることで、Ｘ線ＣＴ装置が通電状態でない場合でも、その内部空間の帯電状態を前記帯電検出部にてモニタし、常時、Ｘ線ＣＴ装置の内部空間を除電することができる。
【００３６】
また、モニタした帯電状態に関する情報を使って、当該Ｘ線ＣＴ装置が設置されたスキャンルームの空調と連動させるなどしても有効である。
【００３７】
また、イオン発生部として、ブロアタイプの除電器を採用することによって、Ｘ線ＣＴ装置の架台内部の冷却効果も期待できる。
【００３８】
また、イオン発生部を寝台の内部へ実装して、寝台内部の電気部品の保護もできる。さらに、寝台の天板の足元からのイオンブローを使うことで、患者マットなどの除電も可能となる。
【００３９】
上述の各実施形態は、本発明の一例であり、本発明は上記実施形態に限定されることはない。また、この他であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
【００４０】
例えば、本実施形態では、通風孔を固定架台の下部に設置したが、これは、該通風孔から取り入れられた外気を外に吐き出すためのファンを安全性の面から固定架台上部に設けたことに対応しており、通風孔及びファンの設置位置は、それぞれの機能を発揮するにあたって妨げられる位置でなければ上記記載に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明に係るＸ線ＣＴ装置の一実施形態における構成を示すブロック図。
【図２】本発明に係るＸ線ＣＴ装置の一実施形態における回転体及び固定体の構造を示す図。
【図３】本発明に係るＸ線ＣＴ装置の一実施形態における流れを示すフローチャート。
【図４】本発明に係るＸ線ＣＴ装置の他の実施形態における構成を示す斜視図であり、図４（ａ）は、Ｘ線ＣＴ装置の固定架台に適用した例、図４（ｂ）は、寝台に適用した例。
【符号の説明】
【００４２】
１  Ｘ線ＣＴ装置
１１  回転体
１２  固定架台
１２ａ  固定体
１３  通風孔
１４  ファン
１５  寝台
２１  Ｘ線照射部
２２  Ｘ線検出部
２３  データ収集部
２４ａ  通信手段
２４ｂ  通信手段
３１  画像処理部
３２  回転駆動部
３３  スキャン制御部
３４  統括制御部
３５  表示部
１０１  イオン発生部
１０２  帯電検出部
１０３  回転状態検出部
１０４  イオン制御部
１０５  電源部
Ｐ  被検体
Ｓ  内部空間
【図１】
2007082800.tif 000003
【図２】
2007082800.tif 000004
【図３】
2007082800.tif 000005
【図４】
2007082800.tif 000006